國內外速度攀巖精英運動員技術特征對比分析

游國鵬，吳 瑛，伍 勰，王健清，黃 靜，袁 強，張 輝，張 杰

（1. 上海體育學院 體育教育訓練學院，上海 200438；2. 長治醫學院 公共體育教學部，山西 長治 046000；3. 上海體育學院 運動科學學院，上海 200438；4. 上海體育學院 休閑學院，上海 200438；5. 中國地質大學（武漢） 體育學院，湖北 武漢 430074；6. 東華大學 體育部，上海 200051）

隨著奧運攀巖項目的推廣與發展，2024年巴黎奧運會已將速度攀巖設為單獨比賽項目[1]。我國在速度攀巖項目上曾處于世界一流水平，2007—2012年曾多次奪得攀巖世錦賽速度賽冠軍；在經歷2014—2018年的低谷后，實力雖有所回升，但與世界攀巖強國相比仍有差距[2]。

進行速度攀巖高水平專項訓練是提高運動水平的關鍵手段，而高效的專項訓練方案須基于對速度攀巖項目性質、特征和運動員競技能力的深刻認知。技術是反映項目性質、特征和構成運動員競技能力的重要因素[3]，速度攀巖的技術特征包括觸點特征[4-5]、速度變化[6-8]、反應時[9]和用力特征[10]等。目前已有學者對速度攀巖的技術特征展開研究，但仍存在不足：①樣本量較少，運動水平不高，無法代表精英運動員的總體特征[4-10]；②未分析比賽全程的技術特征，不利于全面了解比賽技術特征及其動態變化[7,9-10]；③賽道分段數量較少，不利于深入分析比賽速度變化特征[5,8]；④僅進行比賽技術分析方法的科學性論證，未對比賽技術特征進行深入探討[7]；⑤測試所用賽道的巖點大小和分布與國際標準賽道差異較大[4]。另外，速度攀巖比賽的多輪次、淘汰賽制特點及復雜多變的技術動作導致運動員失誤頻發，一旦發生失誤，輕則降低獲勝概率，重則被淘汰出局。然而，當前對速度攀巖運動員比賽中失誤特征的分析尚不夠深入、全面[8]。從失誤特征視角對精英運動員比賽中易失誤階段和特征進行系統分析，對于指導訓練具有重要意義。

上述研究不足可能會制約對速度攀巖項目性質、特征的認知，影響訓練方案的制訂。為加深對速度攀巖項目性質、特征的認知，更有針對性地指導專項訓練，急需對大樣本的精英運動員技術特征進行綜合分析。本文納入大樣本的精英運動員比賽視頻，采用二維運動學分析法對比分析國內外速度攀巖精英運動員的比賽反應時、觸點特征、速度變化以及失誤特征，進一步明確速度攀巖項目的性質、特征，探析當前國內速度攀巖精英運動員的競技能力短板，尋找提高比賽成績的突破口，為精英運動員的專項訓練提供理論依據。

1 研究方法

1.1 比賽視頻納入

通過中國登山協會官方授權的電視與網絡視頻平臺和國際攀巖聯合會官方網站搜集2018—2020年舉辦的攀巖世錦賽、攀巖世界杯賽和中國攀巖聯賽中速度攀巖決賽男女前4名運動員的比賽視頻（鑒于2018年之后國內外速度攀巖競技水平迅速提升，將比賽視頻的納入時間范圍設置為2018—2020年），共得到26場比賽視頻資料（表1）。運動員完成一次攀登視為一個樣本，共得到204個視頻樣本，記錄每個樣本官方公布的比賽成績（s）。

表1 納入比賽視頻資料Table 1 Video resources for this study

剔除比賽過程呈現不完整、視頻清晰度未能滿足解析要求的22個樣本。進行比賽成績、反應時、觸點特征和速度變化對比分析時將無失誤樣本納入統計范圍，共112個樣本（國內男子24個，國內女子28個；國外男子27個，國外女子33個）被納入；進行失誤特征分析時將失誤樣本納入統計范圍，共70個樣本（國內男子20個，國內女子10個；國外男子23個，國外女子17個）被納入。同時，依公式視頻解析誤差=（解析比賽成績-官方比賽成績）/官方比賽成績×100%，檢驗視頻解析誤差是否滿足科學研究需要。

1.2 賽道定標

當前尚無成熟的用于速度攀巖研究的賽道模型，為便于統計比賽技術特征，借鑒Reveret等[7]采用的巖點命名方法，將國際標準賽道中的標準大型巖點由下至上依次命名為1—20號點，標準小型巖點由下至上依次命名為a—k號點，終點計時裝置命名為ZD（圖1）。將每個巖壁面板等分為4個象限，沿順時針方向進行命名，比賽中運動員使用的摩擦點（足部直接與巖壁表面接觸的點）以所處象限進行命名（圖2）。此外，根據國際攀巖聯合會規定的巖壁面板網絡孔距離，以地面為起點（0 m），以固定巖點的螺栓位置代表巖點位置，標定巖點高度。

圖1 速度攀巖國際標準賽道模型Figure 1 Official route model of speed climbing

圖2 國際標準賽道巖壁面板網絡孔距離（mm）Figure 2 The distance between grid holes in rock panel of official route (mm)

以往在分段研究速度攀巖比賽運動員的生理和速度特征時，僅將賽道分為3～5個段落[5-6,8]，不利于深入分析相關指標變化特征。鑒于速度攀巖比賽以某側手部拍打終點計時裝置并使時間停止來評價比賽成績，比賽開始后，運動員雙手由下至上依次接觸多個巖點，因此，以所有樣本中運動員雙手均接觸的巖點為依據將賽道分段。所有被納入樣本的運動員沿比賽時間軸手部均接觸的巖點名稱與高度如圖1所示，并將賽道全程分為10個段落。

1.3 視頻解析與評價指標

參照Ozimek等[9]采用的解析方法，由同一人將比賽視頻資料（采樣頻率為50 Hz）導入視頻解析軟件（Adobe Premiere Pro CC 2018），采集運動員的反應時、觸點特征、分段速度、失誤特征等數據。解析指標如下：

（1）反應時。比賽開始信號發出（計時系統開始發出第三次“嗶嗶聲”）時刻至地面支撐腳離開地面時刻（s）。

（2）觸點特征。觸點個數：某一肢體觸碰巖點數量（n）。動作頻率：，Hz。觸點時間：某一肢體觸碰巖點與離開巖點的時刻差值，s。間隔時間：某一肢體離開巖點至觸碰下一巖點的時刻差值，s。分段速度：分段距離/分段時間，m/s。

（3）失誤特征。失誤的界定：①搶跑；②手部未能及時抓握目標巖點；③腳部蹬踏巖點無力或滑脫；④從巖壁墜落；⑤其他影響比賽動作流暢性的情況。失誤次數：每組樣本發生失誤的次數（n）。失誤樣本發生率：出現失誤的樣本數量/本組樣本總數，%。失誤次數發生率：出現失誤的次數/本組樣本總數，%。失誤位置：失誤發生時所處的巖點或賽段。失誤后勝賽率：發生失誤后仍贏得比賽的樣本數量/本組失誤樣本總數，%。失誤肢體：引起失誤發生的肢體。肢體失誤率：某一肢體引起失誤次數/本組樣本失誤總次數，%。單階段失誤次數發生率：僅在賽道單一階段發生失誤的次數/本組樣本總數，%。失誤風險：每米賽道內的失誤次數發生率，%/m。為確保納入的嚴謹性，請2名高水平大學生速度攀巖運動員（正式比賽中最佳成績為6.5 s）對失誤判定進行復核。

1.4 數據分析

所有數據使用SPSS 22.0軟件進行統計分析，數據采用均值±標準差的形式表示，并報告95%置信區間（Confidence Interval，CI）。采用 Shapiro-Wilk 檢驗評價變量是否符合正態分布，采用獨立樣本t檢驗（數據正態或近似正態分布）和Mann-WhitneyU檢驗（數據嚴重偏態分布）進行國內外運動員間的差異性檢驗；采用Pearson相關分析（數據正態或近似正態分布）和Spearman相關分析（數據嚴重偏態分布）進行指標與比賽成績間相關關系檢驗；顯著性水平設為0.05，非常顯著性水平設為0.01。同時報告效應量（Effect Size，ES），在進行ES分析時，ES大小的判定標準為大效應量（0.8）、中等效應量（0.5）、小效應量（0.2）[11]。

2 研究結果

2.1 比賽成績與反應時

解析所得比賽成績與官方比賽成績間的平均誤差為1.49%，能夠滿足研究要求。國內男子與女子運動員的比賽成績顯著低于國外男子（P=0.02，ES=0.42）與女子運動員（P=0.01，ES=0.78）。國內外運動員的反應時與比賽成績具有低度的正相關關系（r=0.33，P＜0.01），同性別的國內外運動員間反應時無顯著性差異（P=0.42，ES=0.17；P=0.96，ES=0.15）（表 2、表 3）。

表2 國內外速度攀巖精英運動員比賽成績和反應時Table 2 Race performance and reaction time of Chinese and foreign elite speed climbers

表3 國內外速度攀巖精英運動員比賽成績與反應時相關性Table 3 Correlation coefficients between reaction time and race performance of Chinese and foreign elite speed climbers

2.2 比賽四肢觸點

除間隔時間均值（右手）、摩擦點個數（右腿）與比賽成績具有極弱的相關關系（r值均為-0.22，P值均為0.02）外，其他四肢觸點特征指標與比賽成績具有較高的相關關系（0.95＞r＞0.35，-0.71＞r＞-0.90，P＜0.01）（表 4）。

表4 國內外速度攀巖精英運動員四肢觸點指標與比賽成績相關性（n=112）Table 4 Correlation coefficients between contact value and race performance of Chinese and foreign elite speed climbers

與同性別的國外運動員比較結果：國內男子運動員的摩擦點個數（左腿）、觸點時間均值（右腿）、動作頻率（右手）顯著較低（P＜0.01），觸點個數（右腿）、摩擦點個數（右腿）、間隔時間總和（右腿）、間隔時間均值（右手）顯著較高（P＜0.04）；國內女子運動員的觸點個數（左手、左腿）、摩擦點個數（左腿）、間隔時間均值（右腿）、動作頻率（左手、右手、左腿）顯著較低（P＜0.01），觸點個數（右腿）、觸點時間總和（左手、右手、左腿、右腿）、觸點時間均值（左手、左腿）、間隔時間均值（左手、右手、左腿）顯著較高（P＜0.05）（表 5）。

表5 國內外速度攀巖精英運動員四肢觸點指標Table 5 Contact value of Chinese and foreign elite speed climbers

2.3 比賽速度變化

2.3.1 男子運動員比賽速度變化

國內外男子速度攀巖運動員比賽速度變化趨于一致。1—3號點速度急速上升，3—8號點持續加速，8—10 號點達到最大速度（Vmax）；在 10—13、13—18、18—20和20—ZD號點的速度出現減速—加速—減速—再加速的過程（圖3）。

圖3 國內外男子速度攀巖精英運動員比賽速度變化Figure 3 Speed changes of Chinese and foreign male elite speed climbers in competition

國內男子運動員在1—3、6—7號點（長度共1.8 m，占賽道全程的12%）的速度顯著低于國外男子運動員（P≤0.01，ES=0.65～1.06）（表 6）。

表6 國內外男子速度攀巖精英運動員比賽分段速度差異Table 6 Segmental speed differences between Chinese and foreign male elite speed climbers

2.3.2 女子運動員比賽速度變化

國內外女子運動員速度變化趨于一致，均在1—3、6—8、11—18和 20—ZD號點加速，在 10—11和18—20號點減速。速度變化趨勢差異發生在3—6和8—10號點，在3—6號點國內女子運動員加速，國外女子運動員減速；在8—10號點國內女子運動員減速，國外女子運動員緩慢加速；二者具有不同的Vmax階段（圖 4）。

圖4 國內外女子速度攀巖精英運動員比賽速度變化Figure 4 Speed changes of Chinese and foreign female elite speed climbers in competition

國內女子運動員在 1—3、6—7、8—10、13—18和18—20號點（長度為6.9 m，占賽道全程的46%）的速度顯著低于國外女子運動員（P≤0.03，ES=0.53～0.96），在3—6和10—11號點的速度顯著高于國外女子運動員（P≤0.02，ES=0.09～0.54）（表 7）。

表7 國內外女子速度攀巖精英運動員比賽分段速度差異Table 7 Segmental speed differences between Chinese and foreign female elite speed climbers

2.4 比賽失誤

速度攀巖比賽總樣本的失誤次數發生率達49.45%（表8）：國內外男子運動員的失誤樣本發生率差異不大，但國內男子運動員的失誤次數發生率相對較高，失誤后勝賽率相對較??；國內女子運動員失誤樣本發生率、失誤次數發生率和失誤后勝賽率均低于國外女子運動員。無論國內還是國外運動員，其下肢失誤率均高于86.67%（表9）。從總體樣本看，國內外運動員發生失誤次數較高的巖點依次為7、13、11、18和 10號點（圖 5）。

圖5 國內外速度攀巖比賽失誤巖點分布Figure 5 The holds of failure occurred in speed climbing

表8 速度攀巖比賽失誤發生數量Table 8 The number of failure in speed climbing

表9 速度攀巖比賽失誤發生肢體Table 9 The limbs of failure occurred in speed climbing

國內外運動員均在Vmax階段失誤風險最高，國內運動員在加速階段的失誤風險高于速度保持階段；國外男子運動員則有相反的表現，國外女子運動員在加速階段和速度保持階段的失誤風險基本相同（表10）。

表10 國內外速度攀巖比賽各階段失誤發生情況Table 10 The stages of failure occurred in speed climbing

3 討 論

3.1 反應時與比賽成績相關性

反應時是運動員對比賽開始信號做出反應的時間，是影響短距離競速類項目比賽成績的重要因素之一[12-13]。Ozimek等[9]分析速度攀巖精英運動員的反應時及其與比賽成績相關關系的結果[（0.42±0.05 ） s，r=0.57]與本文結果 [（0.19±0.07） s，r=0.33]有所不同。比賽中以地面支撐腳離開計時踏板的時間評判是否搶跑，因此本文將反應時定義為從比賽開始信號發出至地面支撐腳離地的時間。Ozimek等[9]研究的反應時（比賽開始至身體開始移動的時間）與本文結果的差異可能與判定身體開始移動的具體標準有關，然而Ozimek等[9]并未給出明確的操作性定義。值得注意的是，本文以更大的樣本（112∶6）進行反應時分析，結果與其他短距離競速類項目的反應時（0.14～0.20 s）更為接近[12-16]。

分析前人研究發現，反應時與短距離競速類項目（100 m跑、200 m跑、110 m欄）比賽成績是否具有顯著的相關關系尚存爭議[12-13,15,17-19]，但部分研究依然明確指出不能輕視反應能力訓練[12-13,15,17]，原因可能是：優秀的反應能力可使運動員在比賽開始時刻形成主動節奏優勢，干擾對手的比賽節奏，降低對手的獲勝概率；獲得優異的反應時與短距離競速類項目比賽成績需要相同的生理學基礎，如速度攀巖運動員Ⅱ型肌纖維比例較高，肌纖維類型在較大程度上決定了運動員的無氧工作能力和神經肌肉支配能力，這對速度攀巖運動表現具有重要影響[13,20-22]。由于反應時受遺傳與專項訓練雙重效應的影響[13,19]，建議一方面通過爆發力和心理等方面的訓練改善反應能力，另一方面將肌肉類型和反應時作為速度攀巖運動員的選材依據之一。

3.2 比賽觸點特征及其與比賽成績相關性

比賽中四肢高頻率接觸巖點，產生向上攀登的動量，觸點特征反映了運動員的技術特征，因此，對觸點特征進行數字化表述可為訓練提供有益的數據參考。本文報道的各肢體觸點個數和摩擦點個數與Shunko等[5]的研究結果相似，除間隔時間均值（右手）和摩擦點個數（右腿）外，精英運動員各肢體觸點特征指標與比賽成績均具有較高的相關關系，這與Fuss等[4]的研究結果一致。鑒于在短跑比賽中觸地時間和步頻對能耗和比賽成績具有較大影響[23-24]，建議將觸點特征指標（尤其是觸點時間總和與均值、間隔時間總和、動作頻率）作為攀巖運動員技術水平的評價指標。

與同性別的國外運動員相比，國內運動員多個肢體的動作頻率、觸點時間與間隔時間指標存在劣勢。Fuss等[4]指出，觸點時間與比賽成績并非線性相關，觸點時間和間隔時間存在一個最佳范圍。建議國內運動員適當調整觸點時間和間隔時間，尋找個人最佳觸點時間，提高動作頻率，以合理降低觸點個數，提高比賽成績。但需注意的是，速度攀巖對四肢快速運動中的協調能力要求極高，應在加強四肢協調能力的前提下，提高相關肢體的肌肉力量，優化其技術指標。比賽中下肢提供了向上攀登的主要動力[25]，而上肢觸點特征指標與比賽成績具有顯著高度相關關系的數量略高于下肢（6∶5），這可能與比賽中上肢在穩定身體、提速和決定運動方向上的作用有關[5,26]，因此須同等重視上、下肢的技術動作訓練。

3.3 比賽速度變化特征

速度變化反映了比賽中運動員能量輸出的比例和速率，對體能類競速項目比賽成績有重要影響[27]。本文結果表明，男子與女子速度攀巖運動員比賽中的動作頻率較高，屬于全沖型速度節奏[27]，比賽速度均歷經加速—減速—加速—減速—再加速的變化過程，并非處于全程持續加速狀態，這與前人[6-7]研究結果相似?？梢?，本文研究方法能夠反映速度攀巖比賽速度變化的基本特征，因此，將比賽全程分為加速階段（國內外男子與國外女子1—8號點；國內女子1—7號點）、Vmax階段（國內外男子與國外女子8—10號點；國內女子7—8號點）和速度保持階段（國內外男子與國外女子10—ZD號點；國內女子8—ZD號點）。與100 m跑相比，速度攀巖比賽速度波動更加劇烈[28]，原因可能是100 m跑比賽中運動員做直線運動，著地點無任何限制，可盡其所能優化步頻與步長；而速度攀巖賽道的巖點分布導致運動員技術動作復雜多樣，引起重心位置在三維空間內持續變化[7]，導致分段速度劇烈波動。尤其是在Vmax階段后比賽速度立刻大幅下降，在速度保持階段劇烈波動，這可能引起更多的能耗，對技術動作的流暢性提出更高要求，提示應加強Vmax階段和速度保持階段的技術動作銜接訓練，以減少速度下降或波動的幅度。

與同性別的國外運動員相比，國內男子與女子運動員的分段速度劣勢表現出不同的特點，國內男子運動員的速度劣勢均位于加速階段，國內女子運動員在加速階段和速度保持階段均有顯現，速度保持階段的劣勢更為明顯。有學者[8]認為，國內運動員具有前程（1—7號點）速度優勢，與本文結果有所不同。鑒于本文樣本量更大（112∶32），賽道分段數量更多（10∶5），因此認為加速階段和速度保持階段的速度優勢應是國外運動員比賽成績優于國內運動員的原因之一。值得注意的是，與國內外男子和國外女子運動員相比，國內女子運動員的比賽速度最低，Vmax階段出現最早，這與我國短跑運動員Vmax階段出現過早的現象相似[29]。在加速階段運動員歷經靜止—起攀—加速的過程，短時間內獲得極快的速度。建議國內運動員一方面針對弱勢賽段，采用分段訓練方法，提高上、下肢爆發力，增加加速階段的速度，國內女子運動員還應提升加速階段的速度控制能力；另一方面，根據自身技術與體能特點，選擇適宜的訓練方法（如短距離或短時間間歇訓練），合理利用供能系統，加強速度耐力，同時加強相鄰賽段間的技術動作銜接訓練，以更好地傳遞前一段落中形成的動量，提高速度保持能力。

近年來，國內運動員在3—5號點的攀登線路歷經從經典出發技術（3—4—5號點）到Tomoa skip技術（3—5號點，不接觸4號點）的變化過程[5]。與同性別的國外運動員相比，除國內女子運動員在3—6號點速度顯著較高外，似乎線路變化并未明顯提高3—6號點以及相鄰的1—3號點和6—7號點的速度。由于當前國內女子和國外男女運動員通過3—5號點時2種攀登線路均被使用，未來應進行接觸與非接觸4號點對3—5號點以及相鄰段落速度和比賽成績影響的研究，論證線路變化的意義。

3.4 比賽失誤特征

速度攀巖比賽采用淘汰賽制，斬獲獎牌前的多輪次比賽、復雜多變的技術動作對運動員技術、體能和心理提出了極高要求[8]。本文結果表明，速度攀巖是一項失誤率極高的運動，與女子運動員相比，男子運動員失誤發生率更高，這可能與男子比賽激烈程度更高，面臨更大的心理壓力有關，也暗示男子運動員的技術穩定性相對較弱。此外，國內男子運動員的失誤次數發生率最高，失誤后勝賽率低于國外運動員，提示國內男子運動員不僅失誤更多，失誤后快速調整并贏得比賽的能力更弱，出現失誤引起的后果更嚴重。雖然國內女子運動員的失誤發生率最低，但發生失誤后均被淘汰，表明國內女子運動員快速調整能力較弱，因此，避免失誤并提高失誤后的快速調整能力依然是國內女子運動員提高勝賽率的重要途徑。

本文結果表明，比賽失誤主要發生在下肢，與彭召方等[8]的研究結果一致，原因可能是：①比賽中為更好地觀察前進線路，運動員保持視野向上，以利于準確抓握手點，而下肢踩點準確性與穩定性更多依靠技術穩定性、協調性和空間知覺，缺乏視覺信號輸入[30]；②下肢觸點時間可能短于上肢，較短的觸點時間可能降低運動員的技術穩定性，一旦出現失誤也可能引起更嚴重的后果[31]。這提示應探究運動員四肢觸點時間的合理范圍，兼顧縮短觸點時間以提高動作頻率和保持下肢蹬點的準確性、穩定性兩方面需求。

從賽道各階段失誤風險看，國內外運動員均在Vmax階段失誤風險最高，提示速度對失誤風險可能有所影響，Vmax階段對協調性和技術穩定性的要求最高。另外，與同性別的國外運動員不同，國內運動員在加速階段的失誤風險高于速度保持階段，原因可能是新技術動作尚未定型[8]。國內男子運動員觸點時間均值與國外男子運動員無顯著差異，比賽速度也存在劣勢，但加速階段的失誤風險卻高于國外男子運動員；國內女子運動員多個肢體的觸點時間均值顯著高于國外女子運動員，在速度較低的Vmax階段的失誤風險也高于國外女子運動員，表明觸點時間均值、比賽速度和攀登線路無法完全解釋國內外運動員的失誤風險特征。建議盡快開展各階段觸點時間均值變化特征和神經肌肉控制機制的研究，明確觸點時間、比賽速度、攀登線路與失誤的動態關系，提升運動員下肢空間知覺能力、動作協調性和賽道全程的技術穩定性，加強心理抗壓能力，降低失誤發生率，提高失誤后的調整能力，避免國內運動員因過多、過早的失誤而失去奪牌機會。

4 結論與建議

國內外速度攀巖精英運動員的反應時與比賽成績間僅具有低度的相關關系，且同性別的國內外精英運動員間無顯著差異；觸點特征指標與比賽成績具有較高的相關關系，國內精英運動員多個肢體的相關指標存在劣勢；國內男子精英運動員的速度劣勢位于加速階段，國內女子精英運動員在速度保持階段的速度劣勢比加速階段更明顯；失誤過早、過多，失誤后快速調整能力較弱是影響國內精英運動員比賽成績的重要因素。

基于上述分析，建議國內精英運動員針對弱勢賽段采用分段訓練、短距離或短時間的間歇訓練等方法，提高上、下肢爆發力與速度耐力，重視相鄰段落間的技術動作銜接訓練，提升加速能力和速度保持能力，兼顧縮短觸點時間以提高動作頻率和提升下肢蹬點的準確性、穩定性訓練，重視心理訓練，降低失誤率，提升比賽成績。

本文局限性：①未分析不同攀登線路所形成的不同技術風格間技術特征的差異，但基于運動技術須符合人體生物學基本原理，具備相對穩定的動作結構[32]，進行整體技術特征研究仍具有重要意義；②未對失誤原因進行驗證分析，無法對技術穩定性訓練提供詳細的理論依據。未來可采用三維影像拍攝、表面肌電和深度學習相結合的方法，分析不同技術風格下速度攀巖關鍵技術的三維運動學特征和動力學機制，探究失誤原因。

作者貢獻聲明：

游國鵬：設計論文框架，搜集相關數據，撰寫、修改論文；

吳瑛、伍勰：提出論文選題，指導撰寫論文；

王健清、黃靜：核實數據，指導修改論文；

袁強、張輝、張杰：指導修改論文。